System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂及其制备方法技术_技高网

一种多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂及其制备方法技术

技术编号:41289437 阅读:9 留言:0更新日期:2024-05-11 09:38
本发明专利技术涉及一种多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂及其制备方法。所述方法:将2,3‑联苯基马来酸酐与2‑萘胺‑1,5‑二磺酸在pH为8~10的条件下反应,得到刚性单体;将1,2,4,5‑环己烷四甲酸与1,5‑己二烯醇酯化反应,得到多支交联单体;用水将丙烯酰胺、甲基丙烯酸、刚性单体、多支交联单体、疏水单体、表面活性剂和链转移剂混匀,得到混合液,在通氮除氧后加入引发剂引发聚合反应;将得到的聚合物胶块依次进行造粒、烘干、研磨和过筛,制得多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂。本发明专利技术制备的压裂稠化剂具有优异的抗盐性能,高温长时间机械剪切后,粘度基本保持不变,保留率高,完全符合高温高矿化度条件下的稠化性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油田压裂,具体涉及一种多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂及其制备方法


技术介绍

1、在油田生产过程中,压裂技术是提高油井原油采收率、提高注水井注水量的重要技术手段。压裂的目的就是在地层中通过压裂液打开足够长足够宽的裂缝,并在裂缝中填入支撑颗粒,使裂缝有足够的导流能力,裂缝壁面具有较好的渗透性。在压裂施工中,压裂液是重要的介质流体,压裂液能传递来自井口的压力,在地层中造缝并携带支撑剂进入到裂缝,在压裂过程中起着至关重要的作用。

2、水基压裂液,是以水分散介质的压裂液,由稠化剂及其添加剂配制而成的,稠化剂对水基压裂液的性能影响非常大,正确选用稠化剂,可以减小压裂液对油气层的损害,达到改造油气层,又保护油气层的目的。国内外目前使用的水基压裂液分以下几类:天然植物胶压裂液、纤维素类压裂液、合成聚合物压裂液。随着石油开采技术的不断发展和开采难度的增加,人们对压裂液提出更新更高的要求。在合成聚合物压裂液中,提高稠化剂的抗盐耐温抗剪切能力、增稠能力和/或悬砂能力,使其在高温深井压裂方面发挥更大作用,一直是国内外学者研究的重要课题。

3、综上,非常有必要提供一种多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂及其制备方法。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的一个或者多个技术问题,本专利技术提供了一种多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂及其制备方法。本专利技术制得的多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂产品在150000矿化度盐水中表观粘度大,具有优异的抗盐性能,且高温长时间机械剪切后,粘度基本保持不变,保留率高,完全符合高温高矿化度条件下的稠化性能。

2、本专利技术在第一方面提供了一种多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

3、(1)将2,3-联苯基马来酸酐与2-萘胺-1,5-二磺酸在ph为8~10的条件下进行反应,得到刚性单体;

4、(2)将1,2,4,5-环己烷四甲酸与1,5-己二烯醇进行酯化反应,得到多支交联单体;

5、(3)用水将丙烯酰胺、甲基丙烯酸、刚性单体、多支交联单体、疏水单体、表面活性剂和链转移剂混合均匀,得到混合液,然后将混合液通氮除氧后加入引发剂引发聚合反应,得到聚合物胶块;

6、(4)将聚合物胶块依次进行造粒、烘干、研磨和过筛,制得多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂。

7、优选地,在步骤(1)中:所述2,3-联苯基马来酸酐与2-萘胺-1,5-二磺酸的质量比为(0.7~1.0):1;所述反应的介质为无水乙醇,所述无水乙醇的质量用量为所述2,3-联苯基马来酸酐与2-萘胺-1,5-二磺酸的质量用量之和的3~5倍;和/或所述反应在氢氧化钠存在的条件下进行,用氢氧化钠调节反应体系的ph为8~10。

8、优选地,在步骤(1)中:所述反应的温度为0℃~5℃,和/或所述反应的时间为4h~6h。

9、优选地,在步骤(2)中:所述1,2,4,5-环己烷四甲酸与所述1,5-己二烯醇的质量比为(0.5~0.7):1;所述酯化反应的介质为丙酮,所述丙酮的质量用量为所述1,2,4,5-环己烷四甲酸与1,5-己二烯醇的质量用量之和的2~5倍;和/或所述酯化反应在浓硫酸存在的条件下进行,所述浓硫酸与所述丙酮的体积比为1:(12~16)。

10、优选地,在步骤(2)中:所述酯化反应的温度为60℃~70℃,和/或所述酯化反应的时间为3h~4h。

11、优选地,所述疏水单体为3-(4-十八烷基)-苯甲酰丙烯酸和/或十二烷基乙烯基醚中的一种或多种;所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠和/或十二烷基硫酸钠;所述链转移剂为叔十二硫醇、次亚磷酸钠、3-巯基丁酸酯、甲基丙烯磺酸钠中的一种或多种;和/或所述引发剂为偶氮类引发剂和/或氧化还原引发剂,优选的是,所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐,所述氧化还原引发剂中的氧化剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、叔丁基过氧化氢中的一种或多种,所述氧化还原引发剂中的还原剂为亚硫酸氢钠、硫酸亚铁铵、焦亚硫酸钠、氯化亚铁铵、亚硫酸钠中的一种或多种。

12、优选地,所述引发剂由偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、过硫酸钠和亚硫酸氢钠组成;或所述引发剂由过硫酸钾、亚硫酸氢钠和硫酸亚铁铵组成;或所述引发剂由过硫酸铵和焦亚硫酸钠组成;或所述引发剂由叔丁基过氧化氢、焦亚硫酸钠和氯化亚铁铵组成;或所述引发剂由偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、过硫酸铵和亚硫酸钠组成。

13、优选地,在步骤(3)中,先采用ph调节剂调节所述混合液的ph为7.2~7.4,然后再将混合液通氮除氧,优选的是,所述ph调节剂为氢氧化钠、氨水、碳酸氢铵中的一种或多种;和/或在步骤(3)中,所述聚合反应的引发温度为5~10℃。

14、优选地,制备所述多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂的各原料包含以重量份数计的如下组分:丙烯酰胺130~160份、甲基丙烯酸90~120份、刚性单体8~15份、多支交联单体6~12份、疏水单体15~20份、表面活性剂2~6份、链转移剂0.005~0.008份、引发剂0.007~0.009份、水673~751份。

15、本专利技术在第二方面提供了由本专利技术在第一方面所述的制备方法制得的多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂。

16、本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果:

17、(1)本专利技术将2,3-联苯基马来酸酐与2-萘胺-1,5-二磺酸进行反应,引入四个苯环,得到刚性单体,同时,将1,2,4,5-环己烷四甲酸与1,5-己二烯醇进行酯化反应,引入六元环和多个双键结构,得到多支交联单体;再与丙烯酰胺、甲基丙烯酸、疏水单体发生聚合反应,制得了本专利技术所述的多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂,本专利技术制得的压裂稠化剂具有优异的抗盐性能,在高温条件下长时间机械剪切后,粘度基本保持不变,保留率高,完全符合高温高矿化度条件下的稠化性能。

18、(2)本专利技术在聚合过程中引入的刚性单体含有四个苯环结构,分布在聚合物分子链两侧,提高了分子链的热稳定性,且苯环上带有两个磺酸基,属于耐盐、耐水解基团,提高了聚合物的抗盐特性,同时也属于亲水基团,保证了聚合物的溶解性;本专利技术在聚合过程中引入的多支交联单体的双键使聚合物分子链发生多个交联点,形成网状结构,有利于加强分子链稳定性,使得抗剪切能力明显增强,另外,在应用多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂时,采用压裂稠化剂配制的压裂液中加入有机锆交联剂,锆的水合作用和羟桥作用生成锆的多核羟桥络离子,再与聚合物的酰胺基反应产生交联,形成空间网络结构,上述两种网络结构相互交错穿插,能够进一步提高分子链的热稳定性和抗剪切性能;此外,本专利技术在制备多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂的聚合过程中引入了合适的疏水单体,使得产品具有疏水基团,该疏水基团在分子链中能够保持好的斥水特性,使分子链在水溶液中发生簇集作用,缔合作用可以发生在分子内也可以发生在分子间,通过疏水基相互交错的缔合在一起,形成空间网状结构,能够使得缔合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中:

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中:

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中:

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中:

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:

9.根据权利要求1至8中任一项所述的制备方法,其特征在于:

10.由权利要求1至9中任一项所述的制备方法制得的多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂。

【技术特征摘要】

1.一种多元共聚型抗盐高温耐剪切压裂稠化剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中:

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中:

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中:

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:荣敏杰王成辉耿项滨许永升戴彩丽赵光于庆华荣帅帅
申请(专利权)人:山东诺尔生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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